Bioquímica Superior - Glicólise

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BIOQUÍMICA SUPERIOR
PAULO JUBILUT
Glicólise
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Representação das 4 etapas da glicólise
GLICÓLISE
A glicose é, quantitativamente, o 
principal substrato oxidável para a 
maioria dos organismos. A sua utilização 
pode ser considerada universal e 
para algumas células e órgãos, como 
hemácias e cérebro, ela é imprescindível 
para sintetizar o ATP. 
De uma forma geral, a glicólise ou via 
glicolítica converte uma molécula de 
glicose em duas de piruvato obtendo ao 
final de toda reação um saldo de 2 ATPs 
e 2 NADH. 
A glicólise pode ser dividida em etapas 
que correspondem aos seus principais 
eventos que ocorrem no citosol da 
célula.
Primeira etapa: Dupla fosforilação 
da glicose, à custa de 2 ATPs, que vai 
originar outra hexose, ou seja, um 
açúcar formado de seis partes, chamada 
de frutose, essa agora com dois grupos 
fosfatos. 
Segunda etapa: é a clivagem da frutose, 
produzindo duas trioses fosforiladas 
que são interconvertiveis. 
A primeira e a segunda etapas também 
são chamadas de fase de investimento.
Terceira etapa: Oxidação e nova 
fosforilação das trioses fosfato, desta 
vez por fosfato inorgânico, formando 
dois intermediários bifosforilados.
Quarta etapa: Transferência dos grupos 
fosfatos dos intermediário para 4 
moléculas de ADP, formando 4 ATP e 2 
piruvatos.
A terceira e a quarta etapas também 
são chamadas de fase compensatórias.
Essas quatro etapas são cumpridas em 
10 reações sequenciais. 
REGULAÇÃO DA GLICÓLISE
As enzimas responsáveis pela 
regulação desta via são: hexoquinase, 
fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) e a piruvato 
quinase. Essas enzimas catalisam 
reações irreversíveis. Todas essas reações 
possuem ΔG diferente de zero. 
A hexoquinase é uma enzima que 
funciona bem em concentrações 
baixas de substrato, sendo regulada 
pela concentração de produto, ou 
seja, se houver muito produto sendo 
feito, diminui-se a atividade dela, 
permitindo que a via faça um fluxo mais 
homogêneo. 
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A reação de Glicose para Glicose 6 fosfato é irreversível
Fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) - Quando 
a concentração de ATP está alta 
dentro da célula, o ATP pode regular 
alostericamente a enzima PFK-1 
diminuindo sua atividade. Quando o 
ATP está em grande concentração, quer 
dizer que a célula está num estado de 
alta energia. Outro regular alostérico 
de PFK-1 é a frutose 2,6 bisfosfato.
A frutose 2,6-bifosfato subjuga o efeito 
de inibição do ATP, fazendo com que 
este não consiga mais inibir, pois ele 
é o regulador majoritário. A frutose-
2,6-bifosfato sinaliza para a glicólise 
continuar atuando mesmo que a carga 
energética (ATP) seja suficiente na 
célula. Esse açúcar regulador também 
pode se ligar ao sitio regulatório da PFK 
-1. 
O complexo enzimático PFK-2 vai 
converter frutose 6 em frutose 
2,6-bifosfato. Ela possui dois sítios 
catalíticos que fazem reações 
exatamente opostas. Quando um 
sítio esta ativo o outro estará inativo 
e vice-versa. Quando a enzima 
funciona fosforilando ela é chamada 
de fosfofrutoquinase 2 pois ela põe o 
fosfato na posição 2. Quando ela retira 
o fosfato da posição 2 ela é chamada de 
frutose 2,6-bifosfatase.
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EXERCÍCIOS
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QUESTÃO RESOLVIDA NA AULA
A relação ATP/ADP>1 acarretará:
a) No aumento da via glicolítica pois o 
ATP regula positivamente a PFK-1
b) Na diminuição da via glicolítica pois o 
ATP regula positivamente a PFK-1
c) No aumento da via glicolítica pois o 
ATP regula negativamente a PFK-1
d) Não influenciará na via glicolítica
Qual afirmativa é FALSA em relação à 
fosfofrutoquinase-1? 
a) é inibida pela frutose 2,6-bisfosfato 
b) é ativada por AMP 
c) é inibida por citrato 
d) é inibida por ATP 
e) o ATP aumenta o seu K0,5 para a frutose 
6-fosfato
 
As afirmativas abaixo descrevem a glicólise, 
EXCETO: 
a) tem uma produção líquida de 2 
moléculas de ATP para cada molécula 
de glicose
b) sua velocidade é regulada pela 
hexoquinase 
c) suas enzimas são encontradas no 
citossol 
d) 2 moléculas de gliceraldeído 3-fosfato 
são produzidas para cada molécula de 
glicose 
e) sua velocidade é regulada pelos níveis 
energéticos da célula 
 
Indique se Verdadeiro ou Falso em relação 
à via das Pentoses Fosfato: 
(XXX) geram NADH para a biossíntese
(XXX) suas reações ocorrem no citossol 
(XXX) a transcetolase e a transaldolase 
interligam essa via à gliconeogênese 
(XXX) é mais ativa em células musculares 
que em adipócitos 
(XXX) interconverte trioses, tetroses, 
pentoses, hexoses e heptoses 
Em tecidos de mamíferos, TODAS as vias 
subsequentes ao piruvato:
a) são aeróbicas 
b) terminam por transformar NAD+ em 
NADH 
c) terminam por reoxidar NADH a NAD+ 
d) fornecem as mesmas quantidades de 
ATP à célula 
e) levam a uma redução do pH da célula 
Observe o gráfico abaixo e responda à 
questão.
LOW [ATP]– BAIXA CONCENTRAÇÃO
HIGH [ATP]- ALTA CONCENTRAÇÃO
PFK-1 é uma enzima da via glicolítica. 
Explique como o ATP atua sobre a atividade 
dessa enzima.
A gliconeogênese compartilha várias 
enzimas com a glicólise, porém três reações 
da glicólise são irreversíveis. Essas reações 
são catalisadas pelas enzimas:
a) Fosfoglico isomerase, gliceraldeído 3 P 
desidrogenase e aldolase;
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b) Hexoquinsase, aldolase e piruvato 
quinase (PK);
c) Hexoquinase, fosfofrutoquinase 1 
(PFK1) e Piruvato quinase (PK);
d) Hexoquinase, aldolase e Piruvato 
quinase (PK);
e) Triose isomerase, fosfofrutoquinase 1 
(PFK1) e Piruvato quinase (PK).
Descreva o processo por que uma molécula 
de amido ou glicogênio entra na via 
glicolítica.
De que modo a presença de Acetil-CoA 
ou ácido graxo inibem a ação do piruvato 
quinase?
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Qual a importância dos intermediários 
fosforilados para as vias metabólicas?
Quais os principais pontos de regulação 
da glicólise?
ANOTAÇÕES
GABARITO DJOW
GLICÓLISE
ANOTAÇÕES
1: [C]
2: [A]
3: [B]
A via glicolítica é controlada pela hexoquinase, PFK-1 e piruvato 
quinase.
4: F - V - F - F - V
[Falso] Geram NADPH.
[Verdadeiro]
[Falso] Interligam à via glicolítica.
[Falso] São ativas em tecidos engajados nas sínteses de ácidos 
graxos, colesterol e hormônios esteroides.
[Verdadeiro]
5: [D]
6: Quando grandes quantidades de ATP estão presentes na 
célula, ele modulará negativamente a ação enzimática da PFK-1. 
Essa enzima é uma das principais reguladoras da via glicolítica. 
Esse modulação é bem lógica, visto que se o indivíduo se 
encontra com grandes quantidades de ATP, significa que ele está 
energeticamente favorável o que torna desnecessário a quebra 
ne novas moléculas de glicose.
7: [C]
8: As unidades de glicose dos ramos externos da molécula de 
glicogênio e do amido ganham entrada na via glicolítica através 
da ação seqüencial de duas enzimas: a fosforilase do glicogênio 
e a fosfoglicomutase. A primeira catalisa a reação em que uma 
ligação glicosídica (a 1- 4), que une dois resíduos de glicose 
no glicogênio, sofre ataque por fosfato inorgânico, removendo 
o resíduo terminal da glicose como a -D-glicose-1-fosfato. 
Esta reação de fosforólise, que ocorre durante a mobilização 
intracelular do glicogênio armazenado, é diferente da hidrólise 
das ligações glicosídicas pela amilase, que ocorre durante a 
degradação intestinal do amido ou do glicogênio; na fosforólise, 
parte da energia da ligação glicosídica é preservada na formação 
do éster fosfórico, glicose-1-fosfato.
9: O piruvato é oxidado com perda de seu grupo carboxila como 
CO2 para liberar o grupo acetila da Acetil-CoA,a qual é então 
totalmente oxidada a CO2 pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de 
Krebs).
10: Os grupos fosfato são componentes essenciais na conservação 
enzimática da energia metabólica. A energia liberada na quebra 
de ligações anidras do ácido fosfórico (como aquelas no ATP) 
é parcialmente conservada na formação de ésteres de fosfato, 
tais como a glicose-6-fosfato. Os compostos fosforilados de 
alta energia formados na glicólise (1,3-difosfoglicerato e 
fosfoenolpiruvato) doam grupos fosfato ao ADP para formar ATP.
11: São aqueles onde particpam as enzimas: hexoquinase, 
6-fosfofruto-1-quinase e piruvato quinase. A glicólise é 
regulada em três pontos: Conversão da Glicose em Glicose-6-
fosfato através da enzima hexoquinase; Formação da frutose 
1,6-biosfato através da fosfofrutoquinase-1; A formação do 
piruvato pela ação da piruvato quinase.